IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (103)

Texas Instruments SN6505 / LM76003

10-kW, bidirectional three-phase three-level (T-type) inverter and PFC reference design

Details

TopologieAbwärtswandler
Eingangsspannung15 V
Ausgang 112 V
IC-RevisionE5

Beschreibung

This verified reference design provides an overview on how to implement a three-level three-phase SiC based DC:AC T-type inverter stage. Higher switching frequency of 50KHz reduces the size of magnetics for the filter design and enables higher power density. The use of SiC MOSFETs with switching loss ensures higher DC bus voltages of up to 1000V and lower switching losses with a peak efficiency of 99 percent. This design is configurable to work as a two-level or three-level inverter.The system is controlled by a single C2000 microcontroller (MCU), TMS320F28379D, which generates PWM waveforms for all power electronic switching devices under all operating modes.

Eigenschaften

  • Rated nominal/max input voltage at 800V/1000VDC
  • Max 10kW/10KVA output power at 400VAC 50/60Hz T-type connection
  • Operating power factor range from 0.7 lag to 0.7 lead
  • High voltage (1200V) SiCMosFET based full bridge inverter for peak efficiency of 99%
  • <2% output current THD at full load
  • Isolated current sensing using AMC1301 for load current monitoring
  • Isolated driver ISO5852S with reinforced isolation for driving High voltage SiC MOSFET and UCC5320S for driving middle Si IGBT

Typische Anwendungen

  • Servo drive active frontend, Single phase string inverter, Three Phase String Inverter, Traction inverter motor control, Central inverter, DC fast charging station
  • High-voltage direct current (HVDC) power transmission, Power conversion system (PCS)
  • Single phase wireless EV charging station, Three phase wireless EV charging station

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
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Status
Produktserie
C
VR(V (DC))
dV/dt(V/µs)
DF @ 1 kHz(%)
RISO
Raster(mm)
L(mm)
Verpackung
L(µH)
ISAT,10%(A)
ISAT,30%(A)
IR,40K(A)
IRP,40K(A)
fres(MHz)
Bauform
Version
Vin
VOut1(V (DC))
IOut1(A)
Isolierungstyp
fswitch(kHz)
∫Udt(Vµs)
NPRI : NSEC
VT(V (RMS))
Montageart
Endurance(h)
IRIPPLE(mA)
ILeak(µA)
DF(%)
Ø D(mm)
Z(mΩ)
RESR(mΩ)
G(mm)
Arbeitsspannung(V (AC))
Betriebstemperatur
B(mm)
H(mm)
IR 1(mA)
Ti
Tl(mm)
Pins
Z @ 100 MHz(Ω)
Zmax(Ω)
Testbedingung Zmax
IR 2(mA)
RDC max.(Ω)
Typ
IR(mA)
Z @ 1 GHz(Ω)
Muster
WCAP-FTBP Folienkondensatoren, 150 nF, 630 V (DC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität150 nF
Nennspannung630 V (DC)
Spannungsanstiegsgeschwindigkeit200 V/µs
Verlustfaktor0.1 %
Isolationswiderstand30 GΩ
Raster15 mm
Länge18 mm
VerpackungKarton 
BauformRaster 15 mm 
VersionTHT 
ESR (Serienersatzwiderstand)61.22 mΩ
Pin Länge4 mm
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
Breite7 mm
Höhe13 mm
WCAP-PSLP Aluminium-Polymer-Kondensatoren, 33 µF, 20 V (DC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität33 µF
Nennspannung20 V (DC)
Raster6.6 mm
Länge5.8 mm
Verpackung15" Tape & Reel 
Bauform6.3 x 5.8 
MontageartV-Chip SMT 
Endurance 2000
Rippelstrom2200 mA
Leckstrom600 µA
Verlustfaktor8 %
Durchmesser6.3 mm
ESR (Serienersatzwiderstand)35 mΩ
Betriebstemperatur -55 °C up to +105 °C
Breite6.6 mm
WCAP-ASLL Aluminium-Elektrolytkondensatoren, 100 µF, 50 V (DC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität100 µF
Nennspannung50 V (DC)
Isolationswiderstand1 MΩ
Länge10.5 mm
Verpackung15" Tape & Reel 
Bauform8.0 x 10.5 
VersionSMT 
MontageartV-Chip SMT 
Endurance 5000
Rippelstrom350 mA
Leckstrom50 µA
Verlustfaktor12 %
Durchmesser8 mm
Impedanz340 mΩ
ESR (Serienersatzwiderstand)227.529 mΩ
Betriebstemperatur -55 °C up to +105 °C
Breite8.3 mm
WCAP-ATLI Aluminium-Elektrolytkondensatoren, 220 µF, 50 V (DC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Kapazität220 µF
Nennspannung50 V (DC)
Raster5 mm
Länge16 mm
VerpackungAmmopack 
Endurance 5000
Rippelstrom1385 mA
Leckstrom110 µA
Verlustfaktor8 %
Durchmesser10 mm
WE-CBF SMT-Ferrit, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
ProduktserieWE-CBF SMT-Ferrit
Länge1.6 mm
Bauform0603 
VersionSMT 
MontageartSMT 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Nennstrom [1]600 mA
Impedanz @ 100 MHz1000 Ω
Maximale Impedanz1050 Ω
Maximale Impedanz120 MHz 
Nennstrom 2830 mA
Gleichstromwiderstand0.3 Ω
TypBreitband 
Nennstrom600 mA
Impedanz @ 1 GHz186 Ω
WE-MPSB EMI Multilayer Power Suppression Bead, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Länge1.6 mm
Bauform0603 
VersionSMT 
MontageartSMT 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite0.8 mm
Höhe0.8 mm
Impedanz @ 100 MHz26 Ω
Maximale Impedanz39 Ω
Maximale Impedanz515 MHz 
Nennstrom 26500 mA
Gleichstromwiderstand0.008 Ω
TypHochstrom 
Nennstrom6500 mA
Impedanz @ 1 GHz33 Ω
WE-MPSB EMI Multilayer Power Suppression Bead, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Länge3.2 mm
Bauform1206 
VersionSMT 
MontageartSMT 
Betriebstemperatur -55 °C up to +125 °C
Breite1.6 mm
Höhe1.1 mm
Impedanz @ 100 MHz110 Ω
Maximale Impedanz118 Ω
Maximale Impedanz150 MHz 
Nennstrom 25400 mA
Gleichstromwiderstand0.015 Ω
TypHochstrom 
Nennstrom5400 mA
Impedanz @ 1 GHz44 Ω
WE-PD Speicherdrossel, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Länge12 mm
Induktivität22 µH
Sättigungsstrom 16.5 A
Sättigungsstrom @ 30%8 A
Nennstrom5.3 A
Performance Nennstrom7 A
Eigenresonanzfrequenz10 MHz
Bauform1210 
VersionGestanzt 
MontageartSMT 
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite12 mm
Höhe10 mm
Pins
Gleichstromwiderstand0.028 Ω
Nennstrom5300 mA
WE-PPTI Push-Pull Transformers, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Länge9.14 mm
VerpackungTape and Reel 
Induktivität340 µH
Bauform1209 
VersionPush-Pull 
Input Voltage 5 V (DC)
Ausgangsspannung 15 V (DC)
Ausgangsstrom 10.65 A
IsolierungstypVerstärkt 
Switching Frequency 300 - 620
Spannung-µSekunde10 Vµs
Übersetzungsverhältnis1:1.3 
Prüfspannung5000 V (RMS)
MontageartSMT 
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite12.7 mm
Höhe7.62 mm
WR-PHD Stiftleisten - Einreihig, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Isolationswiderstand1000 MΩ
Raster2.54 mm
Länge5.08 mm
VerpackungBeutel 
MontageartTHT 
Arbeitsspannung250 V (AC)
Betriebstemperatur -40 °C up to +105 °C
Pins
TypGerade 
Nennstrom3000 mA
WP-THRBU REDCUBE THR with internal through-hole thread, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
VerpackungTape and Reel 
MontageartTHR 
Betriebstemperatur -55 °C up to +150 °C
Breite7 mm
Höhe3 mm
InnengewindeM3 
Gewindelänge2.5 mm
Pins
Nennstrom50000 mA
750343811
Inductor, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Produktserie Inductor
Länge42 mm
VerpackungTray 
Induktivität9.5 µH
BauformToroid 
MontageartTHT 
Pin Länge4 mm
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite27 mm
Höhe42 mm
750343810
Inductor, –, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Produktserie Inductor
Länge67.5 mm
VerpackungTray 
Induktivität340 µH
BauformToroid 
MontageartTHT 
Pin Länge4 mm
Betriebstemperatur -40 °C up to +125 °C
Breite67.5 mm
Höhe39.88 mm